Problemas de 4
oESO
Isaac Musat Herv´as
´
Indice General
1 Problemas de ´Algebra 7
1.1 N´umeros Reales . . . 7
1.1.1 Los n´umeros . . . 7
1.1.2 Intervalos . . . 14
1.1.3 Ecuaciones Bicuadradas . . . 18
1.2 N´umeros Racionales . . . 19
1.2.1 Operaciones con n´umeros racionales . . . 19
1.2.2 Ecuaciones Racionales . . . 22
1.3 Logaritmos . . . 26
1.3.1 Ecuaciones Logar´ıtmicas . . . 26
1.3.2 Sistemas de Ecuaciones Logar´ıtmicas . . . 34
1.4 Exponenciales . . . 42
1.4.1 Ecuaciones Exponenciales: . . . 42
1.4.2 Sistemas de Ecuaciones Exponenciales: . . . 47
1.5 Ecuaciones Logar´ıtmicas y Exponenciales . . . 53
1.6 Sistemas de Ecuaciones no Lineales . . . 60
1.7 Inecuaciones . . . 60
1.7.1 Inecuaciones . . . 60
1.7.2 Sistemas de Inecuaciones . . . 80
1.8 Polinomios . . . 84
1.8.1 Introducci´on . . . 84
1.8.2 Teorema del Resto . . . 89
1.8.3 Descomposici´on Polin´omica . . . 90
1.8.4 Simplificaci´on . . . 94
1.8.5 M´aximo Com´un Divisor y M´ınimo Com´un M´ultiplo . 95 1.8.6 Simplificaci´on de expresiones racionales de polinomios 101 1.8.7 Ecuaciones Polin´omicas . . . 105
2 Problemas de Geometr´ıa 109 2.1 Trigonometr´ıa . . . 109
2.1.1 Angulos . . . 109´
2.1.2 Razones Trigonom´etricas . . . 114
2.1.3 Resoluci´on de Tri´angulos . . . 123
2.1.4 Aplicaciones . . . 126
2.2 Vectores . . . 139
2.2.1 Operciones con Vectores . . . 139
2.2.2 Distancia entre dos puntos . . . 140
2.2.3 Divisi´on de un segmento . . . 140
2.2.4 Punto medio y sim´etrico . . . 143
2.2.5 Angulo entre dos vectores . . . 144´
2.2.6 Varios . . . 145
2.3 Geometr´ıa Anal´ıtica . . . 150
2.3.1 Ecuaciones de la Recta . . . 150
2.3.2 Intersecci´on de dos rectas . . . 154
2.3.3 Distancias . . . 156
2.3.4 Angulos . . . 159´
2.4 C´onicas . . . 160
2.4.1 Circunferencia . . . 160
2.4.2 Elipse . . . 164
2.4.3 Hip´erbola . . . 165
3 Problemas de An´alisis 167 3.1 Sucesiones . . . 167
3.1.1 T´erminos de una sucesi´on . . . 167
3.1.2 Sucesiones crecientes y acotadas: . . . 169
3.1.3 Progresiones aritm´eticas . . . 171
3.1.4 Progresiones geom´etricas . . . 179
3.2 L´ımites de sucesiones . . . 187
3.2.1 Idea intuitiva . . . 187
3.2.2 Definici´on . . . 189
3.2.3 Sucesiones que tienden a infinito . . . 191
3.2.4 C´alculo de L´ımites de sucesiones . . . 192
3.2.5 N´umero e . . . 195
3.2.6 Varios . . . 197
3.3 Funciones . . . 199
3.3.1 Concepto de funci´on, Dominio y Recorrido . . . 199
3.3.2 Funciones definidas a trozos . . . 202
3.3.3 Crecimiento y decrecimiento. M´aximos y m´ınimos . . 202
3.3.4 Funciones acotadas. Funciones sim´etricas. Estudio gr´afico de la continuidad. Puntos de corte con los ejes. 205 3.3.5 Operaciones con funciones. Funciones rec´ıprocas . . . 208
3.3.6 Puntos de Corte . . . 212
3.3.7 Simetr´ıa . . . 214
3.3.8 Composici´on de Funciones . . . 220
3.3.9 Funci´on Inversa . . . 223
3.3.10 Monoton´ıa . . . 225
´INDICE GENERAL 5
3.4.1 L´ımite de una funci´on en un punto . . . 226
3.4.2 L´ımite de una funci´on en el infinito . . . 228
3.4.3 C´alculo de l´ımites de funciones racionales . . . 230
3.5 Continuidad . . . 233
3.5.1 Continuidad en un punto y en un intervalo . . . 233
3.5.2 Tipos de discontinuidad . . . 237
3.5.3 Continuidad y Operaciones: . . . 240
3.5.4 Problemas de Continuidad . . . 242
3.6 As´ıntotas de una funci´on . . . 256
3.7 Problemas de L´ımites . . . 260
3.8 Problemas Varios . . . 290
3.8.1 Problemas de Dominio . . . 290
Cap´ıtulo 1
Problemas de ´
Algebra
1.1
N´
umeros Reales
1.1.1 Los n´umeros
Problema 1 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
−7 ; 12 ; 0 ; π ; 2,333. . . ; −37 ; 2,1010010001. . .
Soluci´on:
−7 es un n´umero entero −7∈Z. 12 es un n´umero natural 12∈N. 0 es un n´umero natural 0∈N.
π es un n´umero irracional.
2,333. . .es un n´umero racional 2,b3∈Q.
−3
7 es un n´umero racional − 3 7 ∈Q.
2,1010010001. . .es un n´umero irracional.
Problema 2 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
−12 ; 52 ; √7 ; 23 ; 7,34 ; 5,222272727. . . ; 3,7770700700070000. . .
Soluci´on:
−12 es un n´umero entero −12∈Z.
5
2 es un n´umero racional 5 2 ∈Q.
√
7 es un n´umero irracional. 23 es un n´umero natural 23∈N. 7,34 es un n´umero racional 7,34∈Q.
5,222272727. . .es un n´umero racional5,2222c72∈Q.
3,7770700700070000. . . es un n´umero irracional.
Problema 3 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
3 ; −2 ; −43 ; 4,3327832783278. . . ; 4,33133113331113333. . . ; √7 ;
π; 7,1203870387. . .; 2+2 5
Soluci´on:
• 3 es un n´umero natural 3∈N.
• −2 es un n´umero entero−2∈Z.
• −4
3 es un n´umero racional− 4 3 ∈Q.
• 4,3327832783278. . . es un n´umero racional 4,33278d ∈Q.
• 4,33133113331113333. . .es un n´umero irracional.
• √7 es un n´umero irracional.
• π es un n´umero irracional.
• 7,1203870387. . .es un n´umero racional 7,120387d ∈Q
• 2+
√
5
2 es un n´umero irracional.
Problema 4 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
−3 ; 2 ; −4
3 ; 4,3322277722227777. . . ; 4,33278278278. . . ;
√
5 ;
π; 2+ √
3
2 ; 7,1203870387. . .
Soluci´on:
• −3 es un n´umero entero 3∈Z.
• 2 es un n´umero natural 2∈N.
• −4
3 es un n´umero racional− 4 3 ∈Q.
• 4,3322277722227777. . .es un n´umero irracional.
1.1. N ´UMEROS REALES 9
• √5 es un n´umero irracional.
• π es un n´umero irracional.
• 2+
√
3
2 es un n´umero irracional.
• 7,1203870387. . .es un n´umero racional 7,120387d ∈Q
Problema 5 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
3 4 ;
√
2 ; 5 ; 0,12348348. . .; 0,123123412345. . .; −3 ; π; 0,110011100011110000. . .; 0; 25.
Soluci´on:
• 34 es un n´umero racional 34 ∈Q.
• √2 es un n´umero irracional.
• 5 es un n´umero natural 5∈N.
• 0,12348348. . . es un n´umero racional 0,12348d ∈Q.
• 0,123123412345. . . es un n´umero irracional.
• −3 es un n´umero entero −3∈Z.
• π es un n´umero irracional.
• 0,110011100011110000. . . es un n´umero irracional.
• 0 es un n´umero natural 0∈N.
• 25 es un n´umero racional 25 ∈Q
Problema 6 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
1 4 ;
√
3 ; 7 ; 0,12359359. . .; 0,123123412345. . .; −2 ; π; 0,110011100011110000. . .; 0; 45.
• 14 es un n´umero racional 14 ∈Q.
• √3 es un n´umero irracional.
• 7 es un n´umero natural 7∈N.
• 0,12359359. . . es un n´umero racional 0,12359d∈Q.
• 0,123123412345. . .es un n´umero irracional.
• −2 es un n´umero entero−2∈Z.
• π es un n´umero irracional.
• 0,110011100011110000. . . es un n´umero irracional.
• 0 es un n´umero natural 0∈N.
• 45 es un n´umero racional 45 ∈Q
Problema 7 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
3 ; −√5 ; 2,125125125. . . ; −9
4 ; −1
Soluci´on:
3 es un n´umero natural 3∈N.
−√5 es un n´umero irracional.
2,125125125. . . es un n´umero racional 2,125d∈Q.
−9
4 es un n´umero racional − 9 4 ∈Q.
−1 es un n´umero entero −1∈Z.
Problema 8 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
−3 ; 0,56 ; 0 ; π ; 1,1122111222. . . ; −34 ; 2; 7,161616. . .; 3,21213214215. . .; 8,666. . .
1.1. N ´UMEROS REALES 11
−3 es un n´umero entero −3∈Z. 0,56 es un n´umero racional 0,56∈Q. 0 es un n´umero natural 0∈N.
π es un n´umero irracional.
1,1122111222. . .es un n´umero irrracional.
−3
4 es un n´umero racional − 3 4 ∈Q.
2 es un n´umero natural 2∈N.
7,161616. . . es un n´umero racional 7,16c∈Q.
3,21213214215. . . es un n´umero irracional. 8,666. . .es un n´umero racional 8,b6∈Q
Problema 9 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
−1 ; 0,71 ; 0 ; √2 ; 1,1133111333. . .; −17 ; 2; 9,262626. . .; 3,21213214215. . .; 3,333. . .
Soluci´on:
−1 es un n´umero entero −1∈Z. 0,71 es un n´umero racional 0,71∈Q. 0 es un n´umero natural 0∈N.
√
2 es un n´umero irracional.
1,1133111333. . .es un n´umero irrracional.
−1
7 es un n´umero racional − 1 7 ∈Q.
15 es un n´umero natural 15∈N.
9,262626. . . es un n´umero racional 9,26c∈Q.
3,21213214215. . . es un n´umero irracional. 3,333. . .es un n´umero racional 3,b3∈Q
Problema 10 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
2 ; −3 ; 34 ; 3,7728122812. . .; 5,1133111333. . .; √3 ; π; 3,230173017. . .;
1−√5 2 ; 0
Soluci´on:
• 2 es un n´umero natural 2∈N.
• −3 es un n´umero entero −3∈Z.
• 3
4 es un n´umero racional 3 4 ∈Q.
• 5,1133111333. . . .es un n´umero irracional.
• √3 es un n´umero irracional.
• π es un n´umero irracional.
• 3,230173017. . . es un n´umero racional 3,23017d ∈Q
• 1−√5
2 es un n´umero irracional.
• 0 es un n´umero natural 0∈N.
Problema 11 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
2 ; −3 ; 34; 3,7728122812. . .; 5,1133111333. . .; √3 ; π; 3,230173017. . .;
1−√5 2 ; 0
Soluci´on:
• 2 es un n´umero natural 2∈N.
• −3 es un n´umero entero−3∈Z.
• 3
4 es un n´umero racional 3 4 ∈Q.
• 3,7728122812. . .es un n´umero racional 3,772812d ∈Q.
• 5,1133111333. . . .es un n´umero irracional.
• √3 es un n´umero irracional.
• π es un n´umero irracional.
• 3,230173017. . . es un n´umero racional 3,23017d ∈Q
• 1−√5
2 es un n´umero irracional.
1.1. N ´UMEROS REALES 13
Problema 12 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
3 ; −2 ; 14 ; 2,7728122812. . .; 6,1133111333. . .; √5 ; π; 4,230273027. . .;
1−√5 2 ; 0
Soluci´on:
• 3 es un n´umero natural 3∈N.
• −2 es un n´umero entero −2∈Z.
• 1
4 es un n´umero racional 1 4 ∈Q.
• 2,7728122812. . .es un n´umero racional 2,772812d ∈Q.
• 6,1133111333. . . .es un n´umero irracional.
• √5 es un n´umero irracional.
• π es un n´umero irracional.
• 4,230273027. . .es un n´umero racional 4,23027d ∈Q
• 1−√5
2 es un n´umero irracional.
• 0 es un n´umero natural 0∈N.
Problema 13 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
−3 ; 2,71 ; 0 ; √5 ; 1,2233222333. . .; −137 ; 5; 11,163636. . .; 4,21132142152. . .; 5,333. . .
Soluci´on:
−3∈Z; 2,71∈Q; 0∈N; √5∈irracional; 1,2233222333. . .∈irracional; −13
7 ∈
Q; 5∈N; 11,163636. . .∈Q;
4,21132142152. . .∈irracional; 5,333. . .∈Q
Problema 14 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
3 ; 2,7171. . .; π ; √9 ; 3,22442224444. . . ; −7
7,2122132142. . .; 6,111. . .
Soluci´on:
3∈N; 2,7171. . .∈Q; π∈irracional; √9 = 3∈N ; 3,22442224444. . .∈
irracional ; −7
9 ∈Q; 0∈N; 23,163737. . .∈Q; 7,2122132142. . .∈irracional; 6,111. . .∈Q
Problema 15 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
5; 4,8282; 1 +
√
5 2 ;
√
81 ; 3,2277222777. . .; −5
9; 21,253838. . .; 7,112113114. . .; 4,111. . .
Soluci´on:
5∈R; 4,8282. . .∈Q; 1 +
√
5
2 ∈irracinal
√
81 = 9∈R; 3,2277222777. . .∈
irracinal; −5
9 ∈Q; 0∈N; 21,253838. . .∈Q; 7,112113114. . .∈irracinal; 4,111. . .∈Q
Problema 16 Indica el conjunto m´as peque˜no al que pertenece cada uno de los siguientes n´umeros:
6∈N; 7,5252. . .∈Q; π∈irracionales ; √36 = 6∈N; 3,5577555777. . .∈
irracionales ; −3
4 ∈Q ; −1∈Z; 1,143939. . .∈Q; 7,772773774. . .∈irracionales; 9,999. . .∈Q
1.1.2 Intervalos
Problema 17 Dibuja los siguientes intervalos en la recta real:
1. |x−3|<1
2. |x−5| ≤3
(Recuerda la definici´on de entorno, E(a, r) ={x∈R:|x−a|< r}. Soluci´on:
1. E(3,1) ={x∈R:|x−3|<1}=⇒E(3,1) = (3−1,3 + 1) = (2,4).
2. E[5,3] ={x∈R:|x−5| ≤3}=⇒E[5,3] = [5−3,5 + 3] = [2,8].
Problema 18 Dibuja los siguientes intervalos en la recta real:
1.1. N ´UMEROS REALES 15
2. |x−1| ≤3
(Recuerda la definici´on de entorno, E(a, r) ={x∈R:|x−a|< r}. Soluci´on:
1. E(4,2) ={x∈R:|x−4|<2}=⇒E(4,2) = (4−2,4 + 2) = (2,6).
2. E[1,3] ={x∈R:|x−1| ≤3}=⇒E[1,3] = [1−3,1 + 3] = [−2,4].
Problema 19 Dibuja los siguientes intervalos en la recta real:
1. {x∈R:−3≤x <7}
2. {x∈R: 4< x <8}
3. {x∈R:x≥3}
4. {x∈R:x <−1}
5. {x∈R:|x−3| ≤5}
6. {x∈R:|x+ 1|<2}
(Recuerda la definici´on de entorno, E(a, r) ={x∈R:|x−a|< r}. Soluci´on:
1. {x∈R:−3≤x <7}= [−3,7)
2. {x∈R: 4< x <8}= (4,8)
3. {x∈R:x≥3}= [3,+∞)
4. {x∈R:x <−1}= (−∞,−1)
5. {x∈R:|x−3| ≤5}= [3−5,3 + 5] = [−2,8]
6. {x∈R:|x+ 1|<2}= (−1−2,−1 + 2) = (−3,1)
Problema 20 Dibuja los siguientes intervalos en la recta real:
1. {x∈R:−2≤x <6}
2. {x∈R: 1< x <9}
3. {x∈R:x≥1}
4. {x∈R:x <−3}
6. {x∈R:|x+ 1|<3}
(Recuerda la definici´on de entorno, E(a, r) ={x∈R:|x−a|< r}. Soluci´on:
1. {x∈R:−2≤x <6}= [−2,6)
2. {x∈R: 1< x <9}= (1,9)
3. {x∈R:x≥1}= [1,+∞)
4. {x∈R:x <−3}= (−∞,−3)
5. {x∈R:|x−2| ≤5}= [2−5,2 + 5] = [−3,7]
6. {x∈R:|x+ 1|<3}= (−1−3,−1 + 3) = (−4,2)
Problema 21 Dados los intevalos A = (−1,4] B = (−∞,2] y C = (1,3), calcularA∩B,A∪C,B∩C yB∪C
Soluci´on:
A∩B = (−1,2], A∪C= (−1,4], B∩C = (1,2], B∪C = (−∞,3)
Problema 22 Escribe de todas las maneras que conozcas los siguientes intervalos
1. {x∈R:|x−2| ≤8}
2. {x∈R:|x+ 1|<9}
(Recuerda la definici´on de entorno, E(a, r) ={x∈R:|x−a|< r}. Soluci´on:
1. {x∈R:|x−2| ≤8}=E(2,8) ={x∈R:−6≤x≤10}= [−6,10]
2. {x∈R:|x+ 1|<9}=E(−1,9) ={x∈R:−10< x <8}= (−10,8)
Problema 23 Dados los intevalos A = (−2,4] B = (−∞,2] y C = (1,4), calcularA∩B,A∪C,B∩C yB∪C
Soluci´on:
A∩B = (−2,2], A∪C = (−2,4], B∩C= (1,2], B∪C= (−∞,4)
1.1. N ´UMEROS REALES 17
1. {x∈R:|x−5| ≤5}
2. {x∈R:|x+ 2|<8}
(Recuerda la definici´on de entorno, E(a, r) ={x∈R:|x−a|< r}. Soluci´on:
1. {x∈R:|x−5| ≤5}=E(5,5) = [0,10] ={x∈R: 0≤x≤10}
2. {x∈R:|x+ 2|<8}=E(−2,8) = (−10,6) ={x∈R:−10< x <6}
Problema 25 Dados los intevalos A = (−3,4] B = (−3,2] y C = (0,4], calcularA∩B,A∪C,B∩C yB∪C
Soluci´on:
A∩B= (−3,2], A∪C= (−3,4], B∩C= (0,2], B∪C= (−∞,4)
Problema 26 Escribe de todas las maneras que conozcas los siguientes intervalos
1. {x∈R:|x−1| ≤7}
2. {x∈R:|x+ 4|<10}
(Recuerda la definici´on de entorno, E(a, r) ={x∈R:|x−a|< r}. Soluci´on:
1. {x∈R:|x−1| ≤7}=E(1,7) = [−6,8] ={x∈R:−6≤x≤8}
2. {x∈R:|x+ 4|<10}=E(−4,10) = (−14,6) =
={x∈R:−14< x <6}
Problema 27 Dados los intevalos A = (−3,7] B = (−∞,3] y C = (0,7), calcularA∩B,A∪C,B∩C yB∪C
Soluci´on:
A∩B= (−3,3], A∪C= (−3,7], B∩C= (0,3], B∪C= (−∞,7)
Problema 28 Escribe de todas las maneras que conozcas los siguientes intervalos
1. {x∈R:|x−2| ≤12}
2. {x∈R:|x+ 3|<11}
1. {x∈R:|x−2| ≤12}=E(2,12) = [−10,14] =
={x∈R:−10≤x≤14}
2. {x∈R:|x+ 3|<11}=E(−3,11) = (−14,8) =
{x∈R:−14< x <8}
1.1.3 Ecuaciones Bicuadradas Problema 29
x4−8x2−9 = 0
Soluci´on:
Hacemos z=x2 =⇒z2−8z−9 = 0 =⇒ z= 9 y z=−1.
z= 9 =x2 =⇒x=±3
z=−1 =x2 No Vale
Problema 30
x4−14x2−32 = 0
Soluci´on:
Hacemos z=x2 =⇒z2−14z−32 = 0 =⇒ z= 16y z=−2.
z= 16 =x2 =⇒x=±4
z=−2 =x2 No Vale
Problema 31
x4−80x2−81 = 0
Soluci´on:
Hacemos z=x2 =⇒z2−80z−81 = 0 =⇒ z= 81y z=−1.
z= 81 =x2 =⇒x=±9
1.2. N ´UMEROS RACIONALES 19
Problema 32
x4−2x2−8 = 0
Soluci´on:
Hacemos z=x2=⇒z2−2z−8 = 0 =⇒ z= 4 y z=−2.
z= 4 =x2 =⇒x=±2
z=−1 =x2 No Vale
Problema 33
x4−24x2−25 = 0
Soluci´on:
Hacemos z=x2=⇒z2−24z−25 = 0 =⇒ z= 25 yz=−1.
z= 25 =x2 =⇒x=±5
z=−1 =x2 No Vale
Problema 34
x4+x2−20 = 0
Soluci´on:
Hacemos z=x2=⇒z2+z−20 = 0 =⇒ z= 4 y z=−5.
z= 4 =x2 =⇒x=±2
z=−5 =x2 No Vale
1.2
N´
umeros Racionales
1.2.1 Operaciones con n´umeros racionales
Problema 35 Racionalizar las siguientes expresiones:
1. √2
5; 3
√
3
2. 1 1 +√5;
2 5−√5
1. √2
5 = 2√5
5
3
√
3 = 3√3
3 =
√
3
2. 1 1 +√5 =
1−√5
(1 +√5)(1−√5) =
1−√5 (1−(√5)2) =
1−√5 1−5 =−
1−√5 4
2 5−√5 =
2(5 +√5) (5−√5)(5 +√5) =
2(5 +√5) (52−(√5)2) =
5 +√5 10
Problema 36 Racionalizar las siguientes expresiones:
1. √3
7; 5
√
5
2. 1 1 +√7;
3 7−√7
Soluci´on:
1. √3
7 = 3√7
7
5
√
5 = 5√5
5 =
√
5
2. 1 1 +√7 =
1−√7
(1 +√7)(1−√7) =
1−√7 (1−(√7)2) =
1−√7 1−7 =−
1−√7 6
3 7−√7 =
3(7 +√7) (7−√7)(7 +√7) =
3(7 +√7) (72−(√7)2) =
3(7 +√7)
42 =
7 +√7 14
Problema 37 Simplifica todo lo que puedas
√
27−√3 +√192−2√12,
4
√
a3√a
3
√
a2 ,
√
27 + 1 2
√
12−2√75
Soluci´on:
√
27−√3 +√192−2√12 = 7√3,
4
√
a3√a
3
√
a2 =
12√
a7,
√
27 +1 2
√
12−2√75 =−6√3
Problema 38 Racionalizar las siguientes expresiones:
3 1 +√7;
3 3 √ 3, √ 2 √
1.2. N ´UMEROS RACIONALES 21
Soluci´on:
3
1 +√7 =−
1−√7 2 ; 3 3 √ 3 = 3 √ 9, √ 2 √
3−√2 =
√
6 + 2
Problema 39 Simplifica todo lo que puedas
√
27 +1 2
√
12−2
√
75,
√
75√325
√
15 ,
√
48 + 3
√
75−√27 +
√
108
Soluci´on:
√
27 +1 2
√
12−2
√
75 =−6
√
3,
√
75√325
√
15 = 5 6
√
5,
√
48 + 3√75−√27 +√108 = 22√3
Problema 40 Racionalizar las siguientes expresiones:
2 1 +√5;
2 3
√
32,
√
5
√
2−√3
Soluci´on:
2
1 +√5 =−
1−√5 2 ;
2 3
√
32 =
2√3 3 3 ,
√
5
√
2−√3 =−
√
10−√15
Problema 41 Simplifica todo lo que puedas
3√32− 1
3
√
72 +√128,
√
27√3 9 6
√
3 ,
√
48 + 3√75−√27 +√108
Soluci´on:
3√32−1
3
√
72 +√128 = 18√2,
√
27√39 6
√
3 = 9,
√
48 + 3√75−√27 +√108 = 22√3
Problema 42 Racionalizar las siguientes expresiones:
7 2 +√11;
6 5
√
32,
√
7
√
7−√3
Soluci´on:
7
2 +√11 =−2 +
√
11; √56
32 = 2
5
√
33,
√
7
√
7−√3 =
Problema 43 Simplifica todo lo que puedas
√
75 +1 2
√
192 +√147,
√
216√39 6
√
3 ,
√
96−√150 + 2√294
Soluci´on:
√
75 +1 2
√
192 +√147 = 16√3,
√
216√3 9 6
√
3 = 18
√
2,
√
96−√150 + 2√294 = 13√6
Problema 44 Racionalizar las siguientes expresiones:
4 1 +√5;
3 7
√
32,
√
3
√
3−√7
Soluci´on:
4
1 +√5 =−1 +
√
5; √73
32 =
7
√
35,
√
3
√
3−√7 =−
3 +√21 4
1.2.2 Ecuaciones Racionales Problema 45
√
x−1−√x= 4
Soluci´on:
√
x−1 = 4 +√x=⇒x−1 = 16 +x+ 8√x=⇒ −17 = 8√x=⇒x= 289 64
Problema 46
2 +√x−1 =x
Soluci´on:
√
x−1 =x−2 =⇒x−1 =x2+ 4−4x=⇒x2−5x+ 1 = 0 =⇒
x= 4,791287847
x= 0,2087121525 No Vale
Problema 47
√
x−1 +√x+ 1 = 3
Soluci´on:
√
1.2. N ´UMEROS RACIONALES 23
Problema 48
3−√x+ 2 =x
Soluci´on:
−√x+ 2 =x−3 =⇒x+ 2 =x2+ 9−6x=⇒x2−7x+ 7 = 0 =⇒
x= 5,79129
x= 1,20871 No Vale
Problema 49
√
x−3 +√x= 4
Soluci´on:
√
x−3 = 4−√x=⇒x−3 = 16 +x−8√x=⇒ −19 =−8√x=⇒x= 361 64
Problema 50
√
x+ 4 =x−1
Soluci´on:
x+ 4 =x2+ 1−2x=⇒x2−3x−3 = 0 =⇒
x= 3,7912
x=−0,79128 No Vale
Problema 51
√
2x−1 +x= 8
Soluci´on:
2x−1 = 64 +x2−16x=⇒x2−18x+ 65 = 0 =⇒
(
x= 5
x= 13 No Vale
Problema 52
√
x+ 1 =x−1
Soluci´on:
x+ 1 = 1 +x2−2x=⇒x2−3x= 0 =⇒x(x−3) = 0
(
x= 3
Problema 53
√
2x+ 3−√x−2 = 2
Soluci´on:
√
2x+ 3 = 2+√x−2 =⇒2x+3 = 4+x−2+4√x−2 =⇒x+1 =−4√x−2
x2+ 2x+ 1 = 16x+ 32 =⇒x2−14x+ 33 = 0
(
x= 3
x= 11
Problema 54
√
3x−5 +x= 1
Soluci´on:
3x−5 = 1 +x2−2x=⇒x2−5x+ 6 = 0
(
x= 3 No Vale
x= 2 No Vale
Problema 55
p
x2−8 =x+ 2
Soluci´on:
x2−8 =x2+ 4x+ 4 =⇒x=−3
Problema 56 Halla las soluciones reales de:
√
x+ 6 +√2−x= 4
Soluci´on:
(√x+ 6)2= (4−√2−x)2
x+ 6 = 16 + (√2−x)2−8√2−x
2x−12 =−8√2−x
x−6 =−4√2−x
(x−6)2 = (−4√2−x)2
x2+ 36−12x= 16(2−x)
x2+ 4x+ 4 = 0 =⇒x= −4±
√
16−16
1.2. N ´UMEROS RACIONALES 25
Problema 57 Halla las soluciones reales de:
√
x−1 +√x= 2
Soluci´on:
(√x−1)2 = (2−√x)2
x−1 = 4 + (√x)2−4√x
x−x−1−4 =−4√x
−5 =−4√x
(−5)2 = (−4√x)2
25 = 16x=⇒x= 25 16
Problema 58 Hallar las soluciones reales de:
√
x+ 7 +√x= 7
Soluci´on:
√
x+ 7 +√x= 7 =⇒√x+ 7 = 7−√x=⇒(√x+ 7)2 = (7−√x)2=⇒
x+ 7 = 49 +x−14√x=⇒ −42 =−14√x=⇒3 =√x=⇒x= 9
Problema 59 Hallar las soluciones reales de:
√
x+ 6 +√x= 3
Soluci´on:
√
x+ 6 +√x= 3 =⇒√x+ 6 = 3−√x=⇒(√x+ 6)2 = (3−√x)2=⇒
x+ 6 = 9 +x−6√x=⇒ −3 =−6√x=⇒ 1
2 =
√
x=⇒x= 1 4
Problema 60 Hallar las soluciones reales de:
√
x+ 1−√x−1 = 1
Soluci´on:
√
x+ 1−√x−1 = 1 =⇒√x+ 1 = 1 +√x−1 =⇒
Problema 61 Calcular:
√
x+ 1−√x−1 = 1
Soluci´on:
√
x+ 1−√x−1 = 1 =⇒x= 5 4
1.3
Logaritmos
1.3.1 Ecuaciones Logar´ıtmicas
Problema 62 Resolver las ecuaciones:
1. logx+ log 50 = log 1000
2. 2 logx3= log 8 + 3 logx
Soluci´on:
1.
logx+ log 50 = log 1000
log(50x) = log 1000
50x= 1000
x= 1000 50 = 20
2.
2 logx3= log 8 + 3 logx
6 logx= log 8 + 3 logx
6 logx−3 logx= log 8
3 logx= log 8
logx3= log 23
x3= 23
x= 2
1.3. LOGARITMOS 27
1. 3 logx+ 2 logx2 = log 128
2. 3 logx2 = 4 + 4 logx
Soluci´on:
1.
3 logx+ 2 logx2= log 128
3 logx+ 4 logx= log 128
7 logx= log 128
logx7 = log 27
x7 = 27
x= 2
2.
3 logx2= 4 + 4 logx
6 logx−4 logx= 4
2 logx= 4
logx= 2
logx= log 102
x= 102 = 100
Problema 64 Halla las soluciones de:
log(3x2−2) = 1 + log(x−1)
Soluci´on:
log(3x2−2) = log 10 + log(x−1)
log(3x2−2) = log 10(x−1)
3x2−2 = 10(x−1)
3x2−10x+ 8 = 0 =⇒x= 10±
√
100−96 6
x= 10±2
Problema 65 Halla las soluciones de:
log(x2+ 6x+ 7) = 1 + log(x+ 1)
Soluci´on:
log(x2+ 6x+ 7) = log 10 +log(x+ 1)
log(x2+ 6x+ 7) = log 10(x+ 1)
x2+ 6x+ 7 = 10(x+ 1)
x2−4x−3 = 0 =⇒x= 3, x= 1
Problema 66 Hallar las soluciones reales de:
log(3x2−2) = 1 + log(x−1)
Soluci´on:
log(3x2−2) = 1 + log(x−1) =⇒log(3x2−2) = log 10 + log(x−1) =⇒
log(3x2−2) = log 10(x−1) =⇒(3x2−2) = 10(x−1) =⇒3x2−10x+ 8 = 0
=⇒
(
x= 2
x= 43
Problema 67 Hallar las soluciones reales de:
log(x2+ 2699) = 2 + log(x+ 2)
Soluci´on:
log(x2+ 2699) = 2 + lg(x+ 2) =⇒log(x2+ 2699) = log 100 + log(x+ 2) =⇒
log(x2+ 2699) = log 100(x+ 2) =⇒(x2+ 2699) = 100(x+ 2) =⇒
x2−100x+ 2499 = 0 =⇒
(
x= 51
x= 49
Problema 68 Calcular
log(x2−1) + 2 = 1 + 2 log(x+ 1)
Soluci´on:
log(x2−1) + 2 = 1 + 2 log(x+ 1) =⇒log(x2−1) + 1 = 2 lg(x+ 1) =⇒
lg 10(x2−1) = lg(x+ 1)2 =⇒10(x2−1) = (x+ 1)2 =⇒9x2−2x−11 = 0
=⇒
x=−1
1.3. LOGARITMOS 29
Problema 69 Resolver la siguiente ecuaci´on:
log(1 +x2)−1 = log(x−2)
Soluci´on:
log(1 +x2)−1 = log(x−2) =⇒log(1 +x2)−log 10 = log(x−2) =⇒
log 1 +x
2
10
!
= log(x−2)
1 +x2
10 =x−2 =⇒1 +x
2 = 10x+ 10 =⇒x2−10x+ 21 = 0 =⇒
x= 7, x= 3
Problema 70 Resolver las ecuaciones:
1. log10
x = 2−2 logx
2. 3 logx−2 = 2 logx
Soluci´on:
1.
log 10−logx= 2−2 logx
1−logx= 2−2 logx
2 logx−logx= 2−1
logx= 1 =⇒x= 10
2.
3 logx−2 = 2 logx
3 logx−2 logx= 2
logx= 2 =⇒x= 102= 100
Problema 71 Resolver las ecuaciones:
1. log 10(x+ 2)−log(x2) = 1
2. logx+ logx2 = 3
1.
log10(x+ 2)
x2 = log 10
10(x+ 2)
x2 = 10
10x+ 20 = 10x2
x2−x−2 = 0 =⇒x= 2, x=−1
2.
logx+ 2 logx= 3
3 logx= 3
logx= 1 =⇒x= 10
Problema 72
log(3x+ 1)−2 logx= 2
Soluci´on:
log
3x+ 1
x2
= log 100 =⇒100x2−3x−1 = 0 =⇒
(
x= 0,116187
x=−0,0861187 No Vale
Problema 73
log(2x+ 1)−2 logx= 1
Soluci´on:
log
2x+ 1
x2
= log 10 =⇒10x2−2x−1 = 0 =⇒
(
x= 0,43166
x=−0,23166 No Vale
Problema 74
2 log(x+ 1)−logx= 1
Soluci´on:
log (x+ 1)
2
x
!
= log 10 =⇒x2−8x+ 1 = 0 =⇒
(
x= 0,127
1.3. LOGARITMOS 31
Problema 75
logx−log(1−x) = 2
Soluci´on:
log
x
1−x
= log 100 =⇒101x= 100 =⇒x= 100 101
Problema 76
log(x+ 1)−log(x2−1) = 1
Soluci´on:
log
x+ 1
x2−1
= log 10 =⇒10x2−x−11 = 0 =⇒
(
x= 1,1
x=−1 No Vale
Problema 77
logx−log(1−x) = 2
Soluci´on:
log
x
1−x
= log 100 =⇒101x= 100 =⇒x= 100 101
Problema 78 Resolver las ecuaciones:
1. logx2−log(x−1) + 1 = 2 logx
2. log(x+ 1)−2 log(x−1) = 1
Soluci´on:
1. logx2−log(x−1) + 1 = 2 logx=⇒log 10x
2
x−1 = logx
2 =⇒
x2(11−x) = 0 =⇒x= 11 yx= 0 (no vale).
2. log(x+ 1)−2 log(x−1) = 1 =⇒log x+ 1
(x−1)2 = log 10 =⇒
10x2−21x+ 9 = 0 =⇒x= 3 5 yx=
3
5 no vale
Problema 79 Resolver las ecuaciones:
1. log(10x2−2)−1 = log(x+ 1) + logx
2. log(3x2−2)−2 log(1−x) = 1
1. log(10x2−2)−1 = log(x+ 1) + logx=⇒log10x
2−2
10 = logx(x+ 1)
=⇒10x2−2 = 10x(x+ 1) =⇒x=−1
5
2. log(3x2−2)−2 log(1−x) = 1 =⇒log 3x
2−2
(1−x)2 = log 10 =⇒
7x2−20x+ 12 = 0 =⇒x= 6
7, x= 2 (no vale)
Problema 80 Resolver las ecuaciones:
1. 2 log(x−1) + 1 = log(x2−1)
2. log(10(x3+ 2x))−2 log(x+ 1) = 1 + logx
Soluci´on:
1. 2 log(x−1) + 1 = log(x2−1) =⇒log 10(x−1)2 = log(x2−1)
=⇒9x2−20x+ 11 = 0 =⇒x= 11
9 yx= 1 (no vale).
2. log(10(x3+ 2x))−2 log(x+ 1) = 1 + logx=⇒
log10(x
3+ 2x)
(x+ 1)2 = log 10x=⇒2x
2−x= 0 =⇒
x= 1
2 yx= 0 (no vale).
Problema 81 Resolver las ecuaciones:
1. log(x−1) + log(x+ 1) = 2 logx−1
2. logx2+ 3 logx= 2
Soluci´on:
1. log(x−1) + log(x+ 1) = 2 logx−1 =⇒log(x2−1) = log(x−1)2
=⇒9x2 = 10 =⇒x=
√
10
3 , x=−
√
10
3 (no vale)
2. logx2+ 3 logx= 2 =⇒logx5= log 100 =⇒x= √5100 = 2,51188
Problema 82 Resolver la siguiente ecuaci´on:
log(2 +x)−logx= 1 + log(1−x)
Soluci´on:
log(2 +x)−logx= 1 + log(1−x) =⇒log2 +x
1.3. LOGARITMOS 33
log2 +x
x = log(10(1−x)) =⇒10x
2−9x+ 2 = 0 =⇒ x= 1
2, x= 2 5
Problema 83 Unos problemas para ejercitarse:
1. 5 log 2x= 20 Sol: x= 5000
2. 3 log 5x=−9 Sol: x= 0,0002
3. log2x5−4 = 2 Sol: x= 252
4. log(x+ 1)2 = 2 Sol: x= 9; x=−11
5. log(7x+ 15)−log 5 = 1 Sol: x= 5
6. logx2 = 1 + log(21−x) Sol: x= 20
7. log10x = 2−2 logx Sol: x= 10; x= 0
8. 2 logx−log(x2−2x+ 6) = 0 Sol: x= 3
9. log(2x−3) + log(3x−2) = 2−log 25 Sol: x= 2; x= 16
10. log(3x2−2) = 1 + log(x−1) Sol: x= 2; x= 43
11. logx2+ 3 logx= 2 Sol: x= 1025
12. 2 logx2−2 logx= 2 Sol: x= 10
13. logx2+ 1 = logx3 Sol: x= 10
14. log(1−x) + logx= 1 Sol: No tiene soluci´on real.
15. logx−log(1−x) = 1 Sol: x= 1011
16. logx+ 2 = logx3 Sol: x= 10
17. log(1 +x) + log(1−x) = 2 Sol: No tiene soluci´on real.
18. log(2x+ 7)−log(x−1) = log 5 Sol: x= 4
19. log(35log(5−−xx2)) = 3 Sol: x= 3 : x= 2 20. logx2−log10x+11
10 = 1 Sol: x= 11; x=−1
21. log(2x+ 2) + log(x+ 3) = log 6 Sol: x= 0, x=−4
22. log 2+log(log(2x−x2)2−2) = 2 Sol: x= 2
23. log(x+ 6)−12log(2x−3) = 2−log 25 Sol: x= 6; x= 14
25. 2 logx= 2 + logx Sol: x= 0; x= 2
26. log 8 + (x2−5x+ 7) log 3 = log 24 Sol: x= 3; x= 2
27. 2 logx−log 16 = logx2 Sol: x= 0; x= 8
28. log(2x+4)+log(3x+1)−log 4 = 2 log(8−x) Sol: x=−42 x= 3
29. log(35log(5−−xx3)) = 3 Sol: x= 3 x= 2 30. log 2+log(11log(5−x)−x2) = 2 Sol: x= 13 x= 3
31. log(5x+ 4)−log 2 = 12log(x+ 4) Sol: x= 0
32. (x2−x+ 3) log 4 = 3 log14 Sol: No tiene soluci´on.
1.3.2 Sistemas de Ecuaciones Logar´ıtmicas
Problema 84 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
3 logx+ 2 logy= 12 logxy = −1
Soluci´on:
(
3 logx+ 2 logy= 12 logxy = −1 =⇒
(
3 logx+ 2 logy = 12 logx− logy = −1
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
3u+ 2v= 12
u− v= −1 =⇒
(
3u+ 2v = 12 2u− 2v = −2 =⇒
(
u= 2
v= 3
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 2 logy =v= 3 =⇒
(
logx= log 102 logy= log 103 =⇒
(
x= 100
y= 1000
Problema 85 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
2 logx+ logy= 4 logxy = −1
Soluci´on:
(
2 logx+ logy= 4 logxy = −1 =⇒
(
1.3. LOGARITMOS 35
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=vel sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
2u+ v= 4
u− v= −1 =⇒
(
u= 1
v= 2
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 1 logy=v= 2 =⇒
(
logx= log 101 logy = log 102 =⇒
(
x= 10
y= 100
Problema 86 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
logxy32 = 1 log(x2y) = 2
Soluci´on:
(
logxy32 = 1 log(x2y) = 2 =⇒
(
3 logx− 2 logy= 1 2 logx+ logy= 2
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=vel sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
3u− 2v= 1 2u+ v= 2 =⇒
(
3u− 2v= 1 4u+ 2v= 4 =⇒
(
u= 57
v= 47
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 57 logy=v= 47 =⇒
(
x= 1057
y= 1047 =⇒
(
x= 5,179474679
y= 3,72759372
Problema 87 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
logxy4 = 1 log(x·y2) = 2
Soluci´on:
(
logxy4 = 1 log(x·y2) = 2 =⇒
(
4 logx− logy = 1 logx+ 2 logy = 2
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=vel sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
4u− v= 1
u+ 2v= 2 =⇒
(
4u− v= 1
−4u− 8v= −8 =⇒
(
u= 49
v= 79
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 49 logy=v= 79 =⇒
(
x= 1049
y= 1079 =⇒
(
x= 2,782559402
Problema 88 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
logxy23 = 1 log(x2y) = 2
Soluci´on:
(
logxy32 = 1 log(x2y) = 2 =⇒
(
3 logx− 2 logy = 1 2 logx+ logy = 2
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
3u− 2v= 1 2u+ v= 2 =⇒
(
3u− 2v= 6 4u+ 7v= 4 =⇒
(
u= 97
v= 47
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 57 logy =v= 43 =⇒
(
x= 1053
y= 1047 =⇒
(
x= 5,179474679
y= 2,71755372
Problema 89 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
logxy23 = 2 log(x2y) = 3
Soluci´on:
(
logxy32 = 2 log(x2y) = 3 =⇒
(
3 logx− 2 logy = 2 2 logx+ logy = 3
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
3u− 2v= 2 2u+ v= 3 =⇒
(
3u− 2v= 2 4u+ 2v= 6 =⇒
(
u= 87
v= 57
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 87 logy =v= 57 =⇒
(
x= 1087
y= 1057 =⇒
(
x= 13,89495494
y= 5,179474679
Problema 90 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
log(x·y) = 3 logx
1.3. LOGARITMOS 37
Soluci´on:
log(x·y) = 3 logx
y = 1
=⇒
(
logx+ logy= 3 logx− logy= 1
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=vel sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
u+ v= 3
u− v= 1 =⇒
(
u= 2
v= 1
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 2 logy=v = 1 =⇒
(
x= 102 = 100
y= 10
Problema 91 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
logx−logy2 = 3 log(x2·y) = 1
Soluci´on:
(
logx−logy2 = 3 log(x2·y) = 1 =⇒
(
logx− 2 logy = 3 2 logx+ logy = 1
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=vel sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
u− 2v = 3 2u+ v = 1 =⇒
(
u= 1
v=−1
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 1
logy =v=−1 =⇒
(
x= 101= 10
y= 10−1 = 0,1 Problema 92 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
logyx2 = 1 log(x2y) = 2
Soluci´on:
(
logyx2 = 1 log(x2y) = 2 =⇒
(
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
u− 2v= 1 2u+ v= 2 =⇒
(
u= 1
v= 0
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 1 logy=v= 0 =⇒
(
x= 10
y= 1
Problema 93 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
(
logyx2 = 3 log(x2y) = 2
Soluci´on:
(
logyx2 = 3 log(x2y) = 2 =⇒
(
logx− 2 logy = 3 2 logx+ logy = 2
Haciendo el cambio de variables logx=uy logy=v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
u− 2v= 3 2u+ v= 2 =⇒
(
u= 75
v =−45
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
logx=u= 75
logy=v =−45 =⇒
(
x= 107/5 = 25,11886431
y= 10−4/5 = 0,1584893192
Problema 94
log(xy2) = 2
log x
2
y
!
= 3
Soluci´on:
(
logx+ logy = 2 2 logx− logy = 3 =⇒
(
u+ v= 2 2u− v= 3 =⇒
(
u= logx= 8/5 =⇒x= 39,81
1.3. LOGARITMOS 39
Problema 95
log(x2y) = 3
log
x
y
= 2
Soluci´on:
(
2 logx+ logy= 3 logx− logy= 2 =⇒
(
2u+ v= 3
u− v= 2 =⇒
(
u= logx= 5/3 =⇒x= 46,41589
v= logy=−1/3 =⇒y= 0,464159
Problema 96
2 log(xy) = 3
log
x
y2
= 5
Soluci´on:
(
2 logx+ 2 logy= 3 logx− 2 logy= 5 =⇒
(
2u+ 2v= 3
u− 2v= 5 =⇒
(
u= logx= 8/3 =⇒x= 464,1588
v= logy=−7/6 =⇒y= 0,068129
Problema 97
(
logx+ logy= 3 2 logx− logy= 0
Soluci´on:
(
logx+ logy= 3 2 logx− logy= 0 =⇒
(
u+ v= 3 2u− v= 0 =⇒
(
u= logx= 1 =⇒x= 10
v= logy= 2 =⇒y= 100
Problema 98
(
log(x3y2) = 8 logxy = 1 Soluci´on:
(
3 logx+ 2 logy= 8 logx− logy= 1 =⇒
(
3u+ 2v = 8
u− v = 1 =⇒
(
u= logx= 2 =⇒x= 100
Problema 99
(
logx+ 2 logy= 3
−logx+ logy= 0
Soluci´on:
(
logx+ 2 logy= 3
−logx+ logy= 0 =⇒
(
u+ 2v= 3
−u+ v= 0 =⇒
(
u= logx= 1 =⇒x= 10
v= logy= 1 =⇒y= 10
Problema 100 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
log(xy)2 = 4
log x 3 y2 ! = 1 Soluci´on:
log(xy)2 = 4
log x 3 y2 ! = 1 =⇒ (
2 logx+ 2 logy = 4 3 logx−2 logy = 1 =⇒
(
2u+ 2v = 4 3u−2v = 1
=⇒
(
u= logx= 1
v= logy= 1 =⇒
(
x= 10
y= 10
Problema 101 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
log(xy)2 = 4
log x y2 = 2 Soluci´on:
log(xy)2 = 4
log x y2 = 2 =⇒ (
2 logx+ 2 logy = 4 logx−2 logy = 2 =⇒
(
2u+ 2v = 4
u−2v = 2
=⇒
(
u= 2 = logx v= 0 = logy =⇒
(
x= 100
1.3. LOGARITMOS 41
Problema 102 Resolver el sistema de ecuaciones logar´ıtmicas:
log(xy)2 = 8
log x y2 = 4 Soluci´on:
log(xy)2 = 8
log x y2 = 4 =⇒
2 logx+ 2 logy= 8
logx− 2 logy= 4
=⇒
2u+ 2v= 8
u− 2v= 4 =⇒
u= 4
v= 0 =⇒
u= 4 = logx=⇒x= 10000
v= 0 = logy =⇒y = 1
Problema 103 Unos problemas para ejercitarse:
1.
(
2 logx− 5 logy= −1 3 logx+ 2 logy= 8
Sol: x= 100; y= 10 2.
(
4 logx−3 logy = −1 log(x·y) = 5
Sol: x= 100; y= 1000 3.
(
logx+ logy3 = 5 logxy32 = 4
Sol: x= 100; y= 10 4.
(
log(x2·y) = 2 logxy = 1
Sol: x= 10; y= 1 5.
(
logx2−3 logy =−1 log(x·y2) = 3
6.
(
logx2−3 logy = 2 log(yx2) = 3
Sol: x= 10−5; y= 10−4 7.
(
logx−logy = 7 logx+ logy = 3
Sol: x= 105; y= 10−2 8.
(
x−y = 15 logx+ logy = 2
Sol: x=−5; y =−20 o bienx= 20; y= 5
9.
(
logx+ 3 logy = 5 logxy2 = 3
Sol: x= 100; y= 10 10.
(
2 logx2 −logy2 = 4 2 logx + logy2 = 2
Sol: x= 100; y= 1
1.4
Exponenciales
1.4.1 Ecuaciones Exponenciales:
Problema 104 Halla las soluciones de:
3x2+5x−4·92x+3= 27x−1 Soluci´on:
3x2+5x−4·32(2x+3)= 33(x−1) 3x2+5x−4+2(2x+3) = 33(x−1)
x2+ 5x−4 + 4x+ 6 = 3x−3
x2+ 6x+ 5 = 0 =⇒x= −6±
√
36−20 4
x= −6±4
1.4. EXPONENCIALES 43
Problema 105 Halla las soluciones de:
3x2+5x−4·92x+3= 27x−1 Soluci´on:
3x2+5x−4·32(2x+3) = 33(x−1) 3x2+5x−4+2(2x+3)= 33(x−1)
x2+ 5x−4 + 4x+ 6 = 3x−3
x2+ 6x+ 5 = 0 =⇒x= −6±
√
36−20 4
x= −6±4
2 =⇒x=−1, x=−5
Problema 106 Calcular
2·32x−1+ 3x+1−1 = 0 Soluci´on:
2·32x−1+ 3x+1−1 = 0 =⇒ 2·3
2x
3 + 3·3
x−1 = 0 =⇒2·32x+ 9·3x−3 = 0
Haciendo el cambio de variables u= 3x la ecuaci´on quedar´a de la siguiente forma:
2u2+ 9u−3 = 0 =⇒u= 0,3117376914, u=−4,811737691
Deshaciendo el cambio de variable tenemos que
u= 0,3117376914 = 3x=⇒log 0,3117376914 = log 3x=⇒
xlog 3 = log 0,3117376914 =⇒
x= log 0,3117376914
log 3 =−1,060968632
En el otro caso, u=−4,811737691 = 3x no es posible obtener soluci´on. Problema 107
72x−1+ 7x+1−1 = 0 Soluci´on:
(7x)2
7 + 7·7
x−1 = 0 =⇒ t2
7 + 7t−1 = 0 =⇒
(
t= 0,14244
t=−49,14224
(
t= 0,14244 = 7x =⇒x=−1,0015
Problema 108
62x−1+ 6x+1−1 = 0 Soluci´on:
(6x)2 6 + 6·6
x−1 = 0 =⇒ t2
6 + 6t−1 = 0 =⇒
(
t= 0,027764
t=−36,02776
(
t= 0,027764 = 6x =⇒x=−2,0004
t=−36,02776 = 6x=⇒ No Vale
Problema 109
32x+1−3x−1−1 = 0 Soluci´on:
3(3x)2− 3
x
3 −1 = 0 =⇒3t
2− t
3 −1 = 0 =⇒
(
t= 0,63557
t=−0,524461
(
t= 0,63557 = 3x=⇒x=−0,41255
t=−0,524461 = 3x=⇒ No Vale
Problema 110
2x−2x+1+ 1 = 0
Soluci´on:
2x−2·2x+ 1 = 0 =⇒t−2t+ 1 = 0 =⇒ t= 1
t= 2x= 1 =⇒ x= 0
Problema 111
52x−1−5x+ 1 = 0 Soluci´on:
(5x)2
5 −5
x+ 1 = 0 =⇒ t2
5 −t+ 1 = 0 =⇒ t
2−5t+ 5 = 0
(
t= 5x= 3,618 =⇒x= 0,714
1.4. EXPONENCIALES 45
Problema 112
2x−2x−1−1 = 0 Soluci´on:
2x−2
x
2 −1 = 0 =⇒t−
t
2 −1 = 0 =⇒ t= 2 =⇒2
x= 2 =⇒x= 1
Problema 113 Unos problemas para ejercitarse:
1. 2x+1 = 8 Sol: x= 2
2. 2x+3+ 4x+1 = 320 Sol: x= 3
3. 612−3x= 216 Sol: x= 3 4. 53x−12= 125 Sol: x= 5
5. 2x+ 2x+3 = 36 Sol: x= 2
6. 3x+ 3x−2 = 270 Sol: x= 5
7. 5x+ 5x+1+ 5x+2= 3125 Sol: x=−2
8. 52x2+3x−11= 125 Sol: x= 2; x=−7 2
9. 4x+ 22x−1 = 24 Sol: x= 2; la otra soluci´on no es real. 10. 2x+ 22x = 6 Sol: x= 1; la otra soluci´on no es real.
11. 3x+3+ 9x+2 = 4 Sol: x=−2; la otra soluci´on no es real.
12. 42x+1−4x+2= 768 Sol: x= 2; la otra soluci´on no es real.
13. 2x·3x= 12·18 Sol: x= 3
14. 9x+3 = 32x+5 Sol: No tiene soluci´on.
15. 8x2+3x+2= 1 Sol: x=−1; x=−2
16. 5x+ 5x−1+xx−2= 31 Sol: x= 2 17. 2x+2 = 0,52x−1 Sol: x=−1
3
18. 3
√
a7−x =a2 Sol: x= 1
19. 4x−5·2x+ 4 = 0 Sol: x= 2; x= 0
20. 72x+3−8·7x+1+ 1 = 0 Sol: x=−1; x=−2
22. 10x2−11x+30= (2·5)2 Sol: x= 7; x= 4 23. 3x−1+ 3x+ 3x+1 = 117 Sol: x= 3
24. 32(x+1)−28·3x+ 3 = 0 Sol: x=−2; x= 1
25. 22x−3·2x+1+ 8 = 0 Sol: x= 2; x= 1
26. 275 = 3,5x+1 Sol: x=−6 27. 5x− 5
5x−1 −24 = 0 Sol: x= 2
28. 43−x2−x
= 1 Sol: x= 3; x= 2
29. 21−x2 = 18 Sol: x=±2 30. 32x−1 = 3
q
9x2−14 Sol: x= 11
2 ; x=
1 2
31. 3·2x+3= 192·3x−3 Sol: No tiene soluci´on. Problema 114 M´as problemitas:
1. 2x−2+ 2x+1−1 = 0 Sol: x=−1,169925001 2. 3x+1+ 3x−3x−1 = 2 Sol: x=−0,5517286062 3. 2x−2−2x+ 2x−1 = 0 Sol: No tiene soluci´on. 4. 3x−2+ 2·3x= 1 Sol: x=−0,6801438331 5. 4x−1−3·4x+ 4x−2 = 0 Sol: No tiene soluci´on. 6. 22x−1+ 2x+1−2 = 0 Sol: x=−0,2715533031 7. 52x−1+ 3·5x−2 = 0 Sol: x=−0,2778665354
8. 32x−2+ 3x−1−1 = 0 Sol: x=−1,011034949 9. 22x+1−3·2x−1−3 = 0 Sol: x= 0,7275884076 10. 22x−1−3·2x+2−2 = 0 Sol: x= 4,594878436 11. 72x−1−7x+1−2 = 0 Sol: x= 2,002970617
12. 62x−1−6x−1−4 = 0 Sol: x= 0,9437163029 13. 54x−1−52x+1−3 = 0 Sol: x= 0,4606479652 14. 44x−1−42x+1−7 = 0 Sol: 1,034204992
1.4. EXPONENCIALES 47
16. 34x+1+ 2·32x−2−2 = 0 Sol: x=−0,1129051332 17. 24x+2+ 3·22x−1 = 0 Sol: x=−1
18. 54x−2+ 52x−1 = 0 Sol: x=−0,01174112826 1.4.2 Sistemas de Ecuaciones Exponenciales:
Problema 115 Resolver el sistema de ecuaciones exponenciales:
(
4x+1− 6y = 40 2·4x− 6y = −88
Soluci´on
(
4x+1− 6y = 40 2·4x− 6y = −88 =⇒
(
4·4x− 6y = 40 2·4x− 6y = −88
Haciendo el cambio de variables 4x = u y 6y = v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
4u− v= 40 2u− v= −88 =⇒
(
u= 64
v= 216
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
4x=u= 64 6y =v= 216 =⇒
(
4x = 43 6y = 63 =⇒
(
x= 3
y= 3
Problema 116 Resolver el sistema de ecuaciones exponenciales:
(
2x+ 5y = 9 2x+2+ 5y+1= 41
Soluci´on
(
2x+ 5y = 9 2x+2+ 5y+1= 41 =⇒
(
2x+ 5y = 9 4·2x+ 5·5y = 41
Haciendo el cambio de variables 2x = u y 5y = v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
u+ v= 9 4u+ 5v= 41 =⇒
(
u= 4
v= 5
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
2x=u= 4 5y =v= 5 =⇒
(
2x= 22 5y = 51 =⇒
(
x= 2
Problema 117 Resolver el sistema de ecuaciones exponenciales:
(
2x−1+ 3y+1 = 4 2x+1− 3y+1 = 5
Soluci´on:
(
2x−1+ 3y+1 = 4 2x+1− 3y+1 = 5 =⇒
( 2x
2+ 3·3
y = 4
2·2x− 3·3y = 5
Haciendo el cambio de variables 2x = u y 3y = v el sistema quedar´a de la
siguiente forma:
( u
2+ 3v= 4
2u− 3v= 5 =⇒
(
u= 185
v= 1115
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
2x =u= 185 3y =v= 1115 =⇒
(
xlog 2 = log185
ylog 3 = log1115 =⇒
x= log 18
5
log 2 = 1,847996906
y= log 11 15
log 3 =−0,2823151820
Problema 118 Resolver el sistema de ecuaciones exponenciales:
(
2x+1− 3y−1 = 4 2x+1+ 3y+1 = 5
Soluci´on:
(
2x+1− 3y−1 = 4 2x+1+ 3y+1 = 5 =⇒
(
2·2x− 3y
3 = 4
2·2x+ 3·3y = 5
Haciendo el cambio de variables 2x = u y 3y = v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
2u− v
3 = 4
2u+ 3v= 5 =⇒
(
u= 4120 = 2,05
v = 103 = 0,3
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
2x =u= 4120 3y =v= 103 =⇒
(
xlog 2 = log4120
ylog 3 = log103 =⇒
x= log 41 20
log 2 = 1,035623909
y= log 3 10
log 3 =−1,095903274
Problema 119 Resolver el sistema de ecuaciones exponenciales:
(
1.4. EXPONENCIALES 49
Soluci´on:
(
2x+1− 3y−1= 3 2x+1+ 3y+1= 4 =⇒
(
2·2x− 3y
3 = 3
2·2x+ 3·3y = 4
Haciendo el cambio de variables 2x = u y 3y = v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
(
2u− v3 = 3 2u+ 3v= 4 =⇒
(
u= 3120 = 1,55
v= 103 = 0,3
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
2x=u= 3120 3y =v= 103 =⇒
(
xlog 2 = log3120
ylog 3 = log103 =⇒
x= log 31 20
log 2 = 0,6322682154
y= log 3 10
log 3 =−1,095903274
Problema 120 Resolver el sistema de ecuaciones exponenciales:
(
2x+1− 3y−1= 1 2x−1+ 3y+1= 2
Soluci´on:
(
2x+1− 3y−1 = 1 2x−1+ 3y+1 = 2 =⇒
2·2x+ 3
y
3 = 1
2x
2 − 3·3
y = 2
Haciendo el cambio de variables 2x = u y 3y = v el sistema quedar´a de la siguiente forma:
2u− v
3 = 1
u
2+ 3v= 2 =⇒
(
6u− v= 3
u+ 6v= 4
(
u= 2237
v= 2137
Deshaciendo el cambio de variables nos quedar´ıa:
(
2x=u= 2237 3y =v= 2137 =⇒
(
xlog 2 = log2237
ylog 3 = log2137 =⇒
x= log 22 37
log 2 =−0,7500217469
y= log 21 37
log 3 =−0,5155553790
Problema 121
(
Soluci´on: 3x
3 + 2·2
y = 2
3x− 2y = 3 =⇒ u
3+ 2v = 2
u− v = 3 =⇒
u= 27 7 = 3
x =⇒x= 1,22876
v= 13 7 = 2
y =⇒y= 0,89385
Problema 122
(
2x−1+ 3y+1 = 5
2x− 3y = 2
Soluci´on: 2x
2 + 3·3
y = 5
2x− 3y = 2 =⇒ u
2+ 3v = 5
u− v = 2 =⇒
u= 22 7 = 2
x =⇒x= 1,65208
v= 8 7 = 3
y =⇒y = 0,12154
Problema 123
(
3x−2+ 2y = 1 2x+ 3·2y = 5
Soluci´on: 3x 9 + 2
y = 1
3x+ 3·2y = 5 =⇒ u
9+ v = 1
u+ 3v = 5 =⇒
u= 3 = 3x=⇒x= 1
v= 2 3 = 2
1.4. EXPONENCIALES 51
Problema 124
(
2x− 3y = 1
2x+ 3y = 3
Soluci´on:
(
2x− 3y = 1 2x+ 3y = 3 =⇒
u− v = 1
u+ v = 3 =⇒
u= 2 = 2x=⇒x= 1
v= 1 = 3y =⇒y= 0
Problema 125
(
2x+2− 3y = 1 2x+ 2·3y = 3
Soluci´on:
(
2·2x− 3y = 1 2x+ 2·3y = 3 =⇒
2u− v = 1
u+ 2v = 3 =⇒
u= 1 = 2x=⇒x= 0
v= 1 = 3y =⇒y= 0
Problema 126
(
2x+ 3y = 2 2x+1− 3y = 1
Soluci´on:
(
2x+ 3y = 2 2·2x− 3y = 1 =⇒
u+ v = 2
2u− v = 1 =⇒
u= 1 = 2x=⇒x= 0
v= 1 = 3y =⇒y= 0
Problema 127 Unos problemas para ejercitarse: 1.
(
3·2x− 4·7y = −172 7·2x+ 2·7y = 154
2.
(
4x+1− 6y = 40 2·4x− 6y = −88
Sol: x= 3; y= 3 3.
(
2·3x+1− 5y+2 = −2639 4·3x+ 5y = 449
Sol: x= 4; y= 4 4.
(
3x+ 2y = 31 3x+1− 2y+2= 65
Sol: x= 3; y= 2 5.
(
5x+y = 253 3x−y = 25 Sol: x= 4; y= 2
6.
(
15· 5x−1 − 6y = 339
3· 5x + 2· 6y+1= 807
Sol: x= 3; y= 2 7.
(
ax+y = a4 ax−y = a2
Sol: x= 3; y= 1
8.
(
8y · 22x = 128 32y · 3x−1 = 27 Sol: x=−70; y= 49
9.
(
33x−y =
√
310
32x+y = 3
1.5. ECUACIONES LOGAR´ITMICAS Y EXPONENCIALES 53
10.
(
3·2x− 2·3y = −6 4·2x− 3·3y = −11
Sol: x= 2; y= 2 11.
(
3·2x− 5·3y = 3 2x+1+ 3y+1= 59
Sol: x= 4; y= 2 12.
(
2x− 3y−1= 5 2x+1+ 8·3y = 712
Sol: x= 5; y= 4 13.
(
2·3x+ 2y+3 = 86
3x− 2y = 23
Sol: x= 3; y= 2 14.
(
2x+2y = 32 52x−y = 1 Sol: x= 1; y= 2
1.5
Ecuaciones Logar´ıtmicas y Exponenciales
Problema 128 Resolver las ecuaciones:
1. log(3x+ 1)−logx= 1 + logx
2. 22x−1+ 2x+2−1 = 0 Soluci´on:
1.
log(3x+ 1)−logx= 1 + logx=⇒log(3x+ 1) = log 10 + 2 logx
log(3x+ 1) = log(10x2) =⇒10x2−3x−1 = 0 =⇒ x= 1
2, x=− 1 5 De las dos soluciones hay una que no es posible ya que no existen logaritmos de n´umeros negativos, es decir, de las dos soluciones la ´
2.
22x−1+ 2x+2−1 = 0 =⇒ 2
2x
2 + 2
x22−1 = 0 =⇒22x+ 8·2x−2 = 0
Haciendo el cambio de variables u = 2x la ecuaci´on quedar´a de la siguiente forma:
u2+ 8u−2 = 0 =⇒u= 0,2426406871, u=−8,242640687
Deshaciendo el cambio de variable tenemos que
u= 0,2426406871 = 2x=⇒log 0,2426406871 = log 2x=⇒
xlog 2 = log 0,2426406871 =⇒
x= log 0,2426406871
log 2 =−2,242640687
En el otro caso,u=−8,242640687 = 2xno es posible obtener soluci´on.
Problema 129 Resolver las ecuaciones:
1. log(3x+ 1)−logx= 1 + log(1−x)
2. 22x−1+ 2x+3−1 = 0 Soluci´on:
1.
log(3x+1)−logx= 1+log(1−x) =⇒log(3x+1) = log 10+log(1−x)+logx
log(3x+1) = log(10x(1−x)) =⇒10x2−7x+1 = 0 =⇒ x= 1 2, x=
1 5
2.
22x−1+ 2x+3−1 = 0 =⇒ 2
2x
2 + 2
x·23−1 = 0 =⇒22x+ 16·2x−2 = 0
Haciendo el cambio de variables u = 2x la ecuaci´on quedar´a de la siguiente forma:
u2+ 16u−2 = 0 =⇒u=−16,12403840, u= 0,1240384046
Deshaciendo el cambio de variable tenemos que
u= 0,1240384046 = 2x=⇒log 0,1240384046 = log 2x=⇒
xlog 2 = log 0,1240384046 =⇒
x= log 0,1240384046
log 2 =−3,011141219
1.5. ECUACIONES LOGAR´ITMICAS Y EXPONENCIALES 55
Problema 130 Resolver las ecuaciones:
1. log(3x+ 1)−logx= 1 + log(1−x)
2. 22x−1+ 2x+2−1 = 0 Soluci´on:
1.
log(3x+1)−logx= 1+log(1−x) =⇒log(6x+1) = log 10+log(1−x)+logx
log(3x+1) = log(10x(1−x)) =⇒10x2−8x+1 = 0 =⇒ x= 1 2, x=
1 5
2.
22x−1+3·2x+2−5 = 0 =⇒ 2
2x
2 +3·2
x·22−2 = 0 =⇒ 22x
2 +12·2
x−2 = 0
Haciendo el cambio de variables u = 2x la ecuaci´on quedar´a de la siguiente forma:
u2+ 24u−4 = 0 =⇒u= 14,1655, u=−0,331
Deshaciendo el cambio de variable tenemos que
u= 14,1655 = 2x=⇒log 24,1655 = log 2x =⇒
xlog 2 = log 24,1655 =⇒
x= log 24,1655
log 2 = 4,7948
En el otro caso,u=−0,531 = 2x no es posible obtener soluci´on.
Problema 131 Resolver las ecuaciones:
1. log(3x2−2) = 1 + log(x−1)
2. 22x−1+ 2x+1−2 = 0 Soluci´on:
1.
log(3x2−2) = 1 + log(x−1) =⇒log(3x2−2) = log 10 + log(x−1)
2.
22x−1+ 2x+1−2 = 0 =⇒ 2
2x
2 + 2·2
x−2 = 0 =⇒22x+ 4·2x−4 = 0
Haciendo el cambio de variables u = 2x la ecuaci´on quedar´a de la siguiente forma:
u2+ 4u−4 = 0 =⇒u= 0,8284271247, u=−4,828427124
Deshaciendo el cambio de variable tenemos que
u= 0,8284271247 = 2x=⇒log 0,8284271247 = log 2x=⇒
xlog 2 = log 0,8284271247 =⇒
x= log 0,8284271247
log 2 =−0,2715533031
En el otro caso,u=−4,828427124 = 2xno es posible obtener soluci´on.
Problema 132 Calcular:
1. log(x2+ 2)−logx= 1
2. 4x−1+ 2x−1 = 0 Soluci´on:
1. log(x2+ 2)−logx= 1 =⇒ x= 0,2041684766, x= 9,795831523
2. 4x−1+ 2x−1 = 0 =⇒ x=−0,2715533031 Problema 133 Resolver las ecuaciones:
1. log(x−1)−log(x+ 1) = 1−logx
2. logx+ 1 = logx2
3. 32x−1+ 3x+1−2 = 0 4. 3x+1+ 3x−1−1 = 0 Soluci´on:
1.
log(x−1)−log(x+ 1) = 1−logx=⇒logx−1
x+ 1 = log 10
x x−1
x+ 1 = 10
x =⇒x
2−11x−10 = 0 =⇒
x= 11,84428877, x=−0,8442887702
De las dos soluciones hay una que no es posible ya que no existen logaritmos de n´umeros negativos, es decir, de las dos soluciones la ´
1.5. ECUACIONES LOGAR´ITMICAS Y EXPONENCIALES 57
2.
logx+1 = logx2 =⇒log 10x= logx2 =⇒10x=x2=⇒x= 0, x= 10
De las dos soluciones hay una que no es posible ya que no existen logaritmos del cero, es decir, de las dos soluciones la ´unica posible es
x= 10 3.
32x−1+ 3x+1−2 = 0 =⇒ 3
2x
3 + 3·3
x−2 = 0 =⇒32x+ 9·3x−6 = 0
Haciendo el cambio de variables u = 2x la ecuaci´on quedar´a de la siguiente forma:
u2+ 9u−6 = 0 =⇒u= 0,6234753829, u=−9,623475382
Deshaciendo el cambio de variable tenemos que
u= 0,6234753829 = 3x=⇒log 0,6234753829 = log 3x =⇒
xlog 3 = log 0,6234753829 =⇒
x= log 0,6234753829
log 3 =−0,4300388787
En el otro caso,u=−9,623475382 = 3xno es posible obtener soluci´on. 4.
3x+1+ 3x−1−1 = 0 =⇒3·3x+3
x
3 −1 = 0 =⇒10·3
x−3 = 0 =⇒
3x = 0,3 =⇒log 3x = log 0,3 =⇒xlog 3 = log 0,3 =⇒
x= log 0,3
log 3 =−1,095903274
Problema 134 Resolver las ecuaciones:
1. log(x−1)−log(x+ 1) = 1−logx
2. 32x−1+ 3x+1−2 = 0 Soluci´on:
1.
log(x−1)−log(x+ 1) = 1−logx=⇒logx−1
x+ 1 = log 10
x x−1
x+ 1 = 10
x =⇒x
2−11x−10 = 0 =⇒
x= 11,84428877, x=−0,8442887702
De las dos soluciones hay una que no es posible ya que no existen logaritmos de n´umeros negativos, es decir, de las dos soluciones la ´
2.
32x−1+ 3x+1−2 = 0 =⇒ 3
2x
3 + 3·3
x−2 = 0 =⇒32x+ 9·3x−6 = 0
Haciendo el cambio de variables u = 2x la ecuaci´on quedar´a de la siguiente forma:
u2+ 9u−6 = 0 =⇒u= 0,6234753829, u=−9,623475382
Deshaciendo el cambio de variable tenemos que
u= 0,6234753829 = 3x=⇒log 0,6234753829 = log 3x=⇒
xlog 3 = log 0,6234753829 =⇒
x= log 0,6234753829
log 3 =−0,4300388787
En el otro caso,u=−9,623475382 = 3xno es posible obtener soluci´on.
Problema 135 Resolver:
1. log(1 +x)−log(1−x) = 2
2. 32x−2·3x+ 1 = 0
Soluci´on:
1. log(1 +x)−log(1−x) = 2 =⇒log1 +x
1−x = log 100 =⇒
1 +x= 100(1−x) =⇒x= 99 101
2. 32x−2·3x+ 1 = 0 haciendot= 3x tenemos que:
t2 −2t+ 1 = 0 =⇒ t = 1, deshaciendo el cambio de variable tene-mos:
t= 3x = 1 =⇒x= 0
Problema 136 Resolver las siguientes ecuaciones
1. log(x2−2) + 1 = log(x+ 1) + log(x−1)
1.5. ECUACIONES LOGAR´ITMICAS Y EXPONENCIALES 59
1.
log(x2−2) + 1 = log(x+ 1) + log(x−1)
log(x2−2) + log 10 = log(x+ 1) + log(x−1)
log 10(x2−2) = log(x2−1) =⇒10x2−20 =x2−1 =⇒x=± √
19 9 La soluci´on negativa no es v´alida, ya que no existen logaritmos de
n´umeros negativos y, por tanto,x=
√
19 9 . 2.
32x−1+ 3x+1−1 = 0 =⇒ (3
x)2
3 + 3·3
x−1 = 0
Si hacemost= 3x nos queda
t2
3 + 3t−1 = 0 =⇒t
2+ 9t−3 = 0 =⇒t= 0,321825; t=−9,321825
Deshaciendo el cambio de variable tendremos:
3x = 0,321825 =⇒log 3x= log 0,321825 =⇒xlog 3 = log 0,321825 =⇒
=⇒x= log 0,321825
log 3 =−1,03198
3x =−9,321825 no tiene soluci´on
Problema 137 Resolver:
1. log(5x+ 1)−logx= 1−log(1−x)
2. 22x−1−2x+1+ 2 = 0 3.
(
2x−1+ 3y+1 = 3 2x+1− 3y−1 = 1 Soluci´on:
1.
5x+ 1
x =
10
1−x =⇒5x
2+ 6x−1 = 0 =⇒
x=−1,348331477, x= 0,1483314773 La soluci´on negativa no es v´alida.
2.
t2
2 −2t+ 2 = 0 =⇒t= 2 =⇒x= 1 3.
(
u/2+ 3v= 3 2u− v/3 = 1 =⇒
(
u= 24/37
v= 33/37 =⇒
(
x=−0,2712129366